(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱物資源を採取するバイオリーチング液を収容して海底に設置されるケーソンと、
前記ケーソンに搭載されていて前記バイオリーチング液による前記鉱物資源の採取状態を検出する状態検出手段と、
前記ケーソンの前記状態検出手段と結線されていて海面に浮遊する洋上ブイと、
前記洋上ブイに搭載されていて前記状態検出手段の検出状態情報を無線送信する無線送信手段と、
無線送信される前記検出状態情報を無線受信する無線受信手段と、
無線受信された前記検出状態情報を前記ケーソンごとに記憶する結果記憶手段と、
を有する鉱物採取システム。
【請求項２】
前記洋上ブイに搭載されていて現在位置情報を検出するＧＰＳ端末を、さらに有し、
前記無線送信手段は、前記検出状態情報と前記現在位置情報とを無線送信し、
前記無線受信手段は、前記検出状態情報と前記現在位置情報とを無線受信し、
前記結果記憶手段は、前記ケーソンごとに前記検出状態情報と前記現在位置情報とを記憶する請求項１に記載の鉱物採取システム。
【請求項３】
前記ケーソンは、前記鉱物資源を析出する前記海底に設置され、
前記バイオリーチング液は、前記海底から析出する前記鉱物資源を採取し、
前記状態検出手段は、前記検出状態情報として前記バイオリーチング液中の前記鉱物資源のイオン濃度を検出する請求項１または２に記載の鉱物採取システム。
【請求項４】
前記ケーソンは、前記鉱物資源を析出する前記海底に設置され、
前記バイオリーチング液は、前記海底から析出する前記鉱物資源を採取し、
前記状態検出手段は、前記検出状態情報として前記バイオリーチング液により前記鉱物資源が採取される前記海底の画像を撮像する請求項１ないし３の何れか一項に記載の鉱物採取システム。
【請求項５】
前記ケーソンと前記洋上ブイとに連結されている配管と、
前記ケーソンの内部で前記鉱物資源を採取した前記バイオリーチング液を前記配管で前記洋上ブイから回収する鉱物回収手段とを、
さらに有する請求項３または４に記載の鉱物採取システム。
【請求項６】
前記洋上ブイに搭載されていて電力を生成する電力生成手段と、
生成された前記電力を前記状態検出手段と前記無線送信手段とに供給する電力供給手段とを、
さらに有する請求項１ないし５の何れか一項に記載の鉱物採取システム。
【請求項７】
前記ケーソンは、事前に前記鉱物資源の存在がマッピングされている前記海底に設置され、
前記結果記憶手段は、前記ケーソンごとに実際の前記鉱物資源の前記検出状態情報を記憶し、
記憶された前記ケーソンごとの前記検出状態情報から前記鉱物資源の実際の前記採取状態を新規にマッピングする資源マッピング手段を、さらに有する請求項１ないし６の何れか一項に記載の鉱物採取システム。
【請求項８】
バイオリーチング液を収容したケーソンを海底に設置し、
前記ケーソンに搭載されている状態検出手段で前記バイオリーチング液の状態を検出し、
前記ケーソンの前記状態検出手段と結線されている洋上ブイを海面に浮遊させ、
前記洋上ブイに搭載されている無線送信手段で前記状態検出手段の検出状態情報を無線送信し、
無線送信される前記検出状態情報を無線受信手段で無線受信し、
無線受信された前記検出状態情報を前記ケーソンごとに結果記憶手段で記憶する、鉱物採取方法。
【請求項９】
前記ケーソンは、前記鉱物資源を析出する前記海底に設置され、
前記バイオリーチング液は、前記海底から析出する前記鉱物資源を採取し、
前記状態検出手段は、前記検出状態情報として前記バイオリーチング液による前記鉱物資源のイオン濃度を検出する請求項８に記載の鉱物採取方法。
【請求項１０】
前記ケーソンと前記洋上ブイとに配管を連結しておき、
前記ケーソンの内部で前記鉱物資源を採取した前記バイオリーチング液を前記配管で前記洋上ブイから鉱物回収手段により回収する、請求項９に記載の鉱物採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底資源の回収が可能かを確認する鉱物採取システム、その鉱物採取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０に示すように、海底には鉱物資源が存在しており、海底熱水鉱床、コバルトリッチクラスト、マンガン団塊、等と呼称されている。そして、日本のＥＥＺ(Exclusive Economic Zone)は世界第六位と広大であり、その海底には膨大な鉱物資源が存在していることが確認されている。
【０００３】
しかし、このような海底資源は、数百から数千メートルもの深海に存在している。このため、研究目的での微量な採取などはされていても、実用レベルでの採掘は困難とされている。現在、上述のような海底資源の採掘方法の提案がある（特許文献１）。
【０００４】
その技術では、洋上における採鉱船の位置をＧＰＳ信号受信器を用いて測定し、測定したデータに基づき、バケット付ロープの繰出位置および洋上ブイ引揚位置におけるロープの鉛直傾斜角および洋上ブイ水平方向角を測定する。
【０００５】
この測定値および洋上ブイＧＰＳ信号受信器のデータから、ロープの鉱床への着底点および離底点を計算し、さらにバケットのドレッジ音を音響装置で探知し、これらにより採鉱船の適正な位置および洋上ブイ方位を求め、採鉱船の運動を外舷スラスタ、サイドスラスタにより適正に制御して採鉱する。
【０００６】
特許文献１の技術では、上述のような構成により、水深８００ないし２０００ｍの海山の傾斜面や平坦なテラス状の海底表面上の比較的狭小な面積に高い賦存密度で存在する採鉱物を、バケット付ロープを用いて効率よく採取できるとされている。
【０００７】
同様に、バケット付ロープで海底資源を採掘する他の提案もある(特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−０５７７２１号公報
【特許文献２】特開昭５８−１６８７９４号公報
【特許文献３】特開２００７−０４９９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述のようにバケット付ロープで海底から資源を採掘する手法では、海底を物理的に掘削することになる。このため、希少な遺伝子を持つ深海生物などに多大な影響を及ぼす懸念がある。
【００１０】
また、数千メートルもの深海までバケット付ロープを到達させて海底資源を採掘することは、現実的には非常に困難であり、実現したとしても膨大な機材とエネルギとが必要となる。
【００１１】
さらに、前述のように現在では海底資源が存在する位置は確認されているが、どれだけの海底資源が実際に回収できるかは確認されていない。このため、位置が確認されている海底資源を、どれだけ回収できるかを確認する必要がある。
【００１２】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、どれだけの海底資源を実際に回収できるかを簡単にエコロジカルに確認することができる鉱物採取システム、その鉱物採取方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の鉱物採取システムは、鉱物資源を採取するバイオリーチング液を収容して海底に設置されるケーソンと、ケーソンに搭載されていてバイオリーチング液による鉱物資源の採取状態を検出する状態検出手段と、ケーソンの状態検出手段と結線されていて海面に浮遊する洋上ブイと、洋上ブイに搭載されていて状態検出手段の検出状態情報を無線送信する無線送信手段と、無線送信される検出状態情報を無線受信する無線受信手段と、無線受信された検出状態情報をケーソンごとに記憶する結果記憶手段と、を有する。
【００１４】
本発明の鉱物採取方法は、バイオリーチング液を収容したケーソンを海底に設置し、ケーソンに搭載されている状態検出手段でバイオリーチング液の状態を検出し、ケーソンの状態検出手段と結線されている洋上ブイを海面に浮遊させ、洋上ブイに搭載されている無線送信手段で状態検出手段の検出状態情報を無線送信し、無線送信される検出状態情報を無線受信手段で無線受信し、無線受信された検出状態情報をケーソンごとに結果記憶手段で記憶する。
【００１５】
なお、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の鉱物採取システムでは、バイオリーチング液を収容したケーソンが海底に設置される。ケーソンに搭載されている状態検出手段がバイオリーチング液の状態を検出する。ケーソンの状態検出手段と結線されている洋上ブイが海面を浮遊する。洋上ブイに搭載されている無線送信手段が状態検出手段の検出状態情報を無線送信する。無線送信される検出状態情報を無線受信手段が無線受信する。無線受信された検出状態情報をケーソンごとに結果記憶手段が記憶する。このため、例えば、バイオリーチング液を収容したケーソンを海底の複数の位置に設置することにより、どれだけの資源が海底の何処から回収されるかを、ケーソンごとに簡単にエコロジカルに確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の鉱物採取システムを示す模式図である。
【図２】鉱物採取システムの物理構造を示すブロック図である。
【図３】鉱物採取システムを示す模式図である。
【図４】鉱物採取システムを示す模式図である。
【図５】鉱物採取システムを示す模式図である。
【図６】鉱物採取システムを示す模式図である。
【図７】データベースサーバの物理構造を示すブロック図である。
【図８】洋上ブイの処理動作を示すフローチャートである。
【図９】データベースサーバの処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】海底に存在する鉱物資源の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。本発明の鉱物採取システム１０００は、図１および図２に示すように、鉱物資源ＭＲを採取するバイオリーチング液ＢＬを収容して海底ＢＳに設置されるケーソン１００と、ケーソン１００に搭載されていてバイオリーチング液ＢＬによる鉱物資源ＭＲの採取状態を検出する状態検出手段であるイオンセンサ１１０，ＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ１２０と、ケーソン１００のイオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０と結線されていて海面ＳＳに浮遊する洋上ブイ２００と、洋上ブイ２００に搭載されていてイオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０の検出状態情報を無線送信する無線送信手段である無線送信機２１０と、無線送信される検出状態情報を無線受信する無線受信手段である無線受信機３１０と、無線受信された検出状態情報をケーソン１００ごとに記憶する結果記憶手段であるデータベースサーバ３２０と、を有する。
【００１９】
また、本実施の形態の鉱物採取システム１０００は、図２に示すように、洋上ブイ２００に搭載されていて現在位置情報を検出するＧＰＳ端末２２０を、さらに有する。そして、無線送信機２１０は、検出状態情報と現在位置情報とを無線送信し、無線受信機３１０は、検出状態情報と現在位置情報とを無線受信し、データベースサーバ３２０は、ケーソン１００ごとに検出状態情報と現在位置情報とを記憶する。
【００２０】
さらに、ケーソン１００は、鉱物資源ＭＲを析出する海底ＢＳに設置される。バイオリーチング液ＢＬは、海底ＢＳから析出する鉱物資源ＭＲを採取する。イオンセンサ１１０は、検出状態情報としてバイオリーチング液ＢＬ中の鉱物資源ＭＲのイオン濃度を検出する。また、ＣＣＤカメラ１２０は、検出状態情報としてバイオリーチング液ＢＬにより鉱物資源ＭＲが採取される海底ＢＳの画像を撮像する。
【００２１】
なお、このように鉱物資源ＭＲを析出する海底ＢＳは、いわゆる、海底熱水鉱床、コバルトリッチクラスト、マンガン団塊、等からなる。図１０に示すように、海底熱水鉱床は、鉱物資源ＭＲとして、銅、鉛、金、銀、ゲルマニウム、ガリウム、等を析出する。
【００２２】
コバルトリッチクラストは、マンガン、銅、ニッケル、コバルト、白金、等を析出する。マンガン団塊は、マンガン、ニッケル、銅、コバルト、等の数種の有用金属を析出する。
【００２３】
そして、本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、上述のような海底ＢＳの種類などに対応して、複数種類の鉱物資源ＭＲの少なくとも一つを採取するバイオリーチング液ＢＬがケーソン１００に収容される。例えば、硫黄酸化微生物のバイオリーチング液ＢＬは、鉱物資源ＭＲとして硫化鉱物を採取する。
【００２４】
また、本実施の形態の鉱物採取システム１０００は、ケーソン１００と洋上ブイ２００とに連結されている配管１３０と、ケーソン１００の内部で鉱物資源ＭＲを採取したバイオリーチング液ＢＬを配管１３０で洋上ブイ２００から回収する鉱物回収手段である鉱物回収タンカー４００とを、さらに有する。
【００２５】
洋上ブイ２００に設置されている配管１３０の上端は開閉自在な取水口１３１として形成されており、鉱物回収タンカー４００は、配管１３０の取水口１３１に連結されてバイオリーチング液ＢＬの回収や交換を実行するポンプバルブ４１０を有する。
【００２６】
さらに、本実施の形態の鉱物採取システム１０００は、洋上ブイ２００に搭載されていて電力を生成する電力生成手段である太陽電池パネル２３０と、生成された電力をイオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０と無線送信機２１０とに供給する電力供給手段である蓄電池２４０とを、さらに有する。
【００２７】
このため、洋上ブイ２００とケーソン１００とは通電ケーブル２５０でも連結されており、本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、この通電ケーブル２５０は、前述の配管１３０と一体に形成されている。
【００２８】
なお、上述のように洋上ブイ２００とケーソン１００とを物理的に連結する配管１３０および通電ケーブル２５０は、数百〜数千メートルもの長大なものとなり、干満差、波浪、海流、等の影響も受ける。
【００２９】
このため、配管１３０および通電ケーブル２５０は、高度な引張強度が要求されることになる。そこで、配管１３０、通電ケーブル２５０、その補強外皮(図示せず)等を、グラファイト、ウィスカ、カーボンナノチューブ、等で形成してもよい。
【００３０】
無線受信機３１０とデータベースサーバ３２０とは、例えば、陸上のデータセンタ３００に設置されている。データベースサーバ３２０は、いわゆるコンピュータ装置からなり、実装されているコンピュータプログラムに対応して動作する。
【００３１】
このようにコンピュータプログラムに対応して動作するデータベースサーバ３２０は、例えば、図７に示すように、無線受信機３１０にケーソン１００ごとに検出状態情報(と現在位置情報とケーソンＩＤ(Identity)と)を無線受信させる無線受信手段３２１、無線受信された検出状態情報(と現在位置情報とケーソンＩＤと)をケーソン１００ごとに記憶する情報記憶手段３２２、記憶された検出状態情報を所定の採取完了情報と比較する情報比較手段３２３、比較された採取完了情報を超過していた検出状態情報(と現在位置情報)をケーソン１００の識別情報であるケーソンＩＤとともにディスプレイユニット(図示せず)や鉱物回収タンカー４００に報知出力する情報出力手段３２４、等を論理的に有する。
【００３２】
このような各種手段をデータベースサーバ３２０に論理的に構築するコンピュータプログラムは、例えば、無線受信機３１０にケーソン１００ごとに検出状態情報(と現在位置情報とケーソンＩＤと)を無線受信させる無線受信処理、無線受信された検出状態情報(と現在位置情報とケーソンＩＤと)をケーソン１００ごとに記憶する情報記憶処理、記憶された検出状態情報を所定の採取完了情報と比較する情報比較処理、比較された採取完了情報を超過していた検出状態情報(と現在位置情報)をケーソン１００の識別情報であるケーソンＩＤとともにディスプレイユニットや鉱物回収タンカー４００などに報知出力する情報出力処理、等をデータベースサーバ３２０に実行させるように記述されている。
【００３３】
上述のような構成において、本実施の形態の鉱物採取システム１０００による鉱物採取方法を以下に順番に説明する。まず、前述のように、海底熱水鉱床、コバルトリッチクラスト、マンガン団塊、等の鉱物資源ＭＲを析出する海底ＢＳは、一般に公知である。
【００３４】
そこで、このような海底ＢＳに設置されるケーソン１００を用意する。このケーソン１００は、図１および図３に示すように、海底トンネルの工事に利用される既存製品などが流用され、底面のみ開口したボックス状に形成されている。
【００３５】
そして、その底面開口の近傍内側の左右両側などに、例えば、耐圧防水仕様の一対のＣＣＤカメラ１２０が広角レンズおよび照明器具(ともに図示せず)とともに装着される。このように装着されたＣＣＤカメラ１２０は、ケーソン１００が設置された内側の海底ＢＳを隈無く撮像することになる。
【００３６】
また、例えば、ケーソン１００の上部内面には、バイオリーチング液ＢＬの鉱物資源ＭＲのイオン濃度であるイオン濃度を検出するイオンセンサ１１０が設置される。これらのイオンセンサ１１０とＣＣＤカメラ１２０とは、洋上ブイ２００の蓄電池２４０および無線送信機２１０に通電ケーブル２５０で接続される。
【００３７】
本実施の形態では、図２に示すように、ケーソン１００ごとにケーソンＩＤが付与されている。そして、ケーソン１００と洋上ブイ２００とが一対一に連結されているので、例えば、その洋上ブイ２００にケーソンＩＤが記憶されている。
【００３８】
つぎに、上述のようなケーソン１００および洋上ブイ２００が、後述する鉱物回収タンカー４００や専用の作業船などで、鉱物資源ＭＲを析出する海底ＢＳの上方の海面ＳＳまで搬送される(図示せず)。
【００３９】
そして、図３に示すように、洋上ブイ２００は、その海面ＳＳに設置され、ケーソン１００は、海面ＳＳから沈降されて上述の海底ＢＳに設置される。このとき、ケーソン１００には、バイオリーチング液ＢＬが収容されているので、このバイオリーチング液ＢＬがケーソン１００のバラストを兼用することになる。
【００４０】
また、ケーソン１００の沈降過程でバイオリーチング液ＢＬが流出することを防止するため、ケーソン１００の底面はカバー部材１４０で密閉される。図４に示すように、このようなケーソン１００が海底ＢＳに着底すると、カバー部材１４０はトンネル工事に利用されている既存の工法などにより取り外される(図示せず)。
【００４１】
このようにバイオリーチング液ＢＬを収容したケーソン１００が、鉱物資源ＭＲを析出する海底ＢＳに設置されると、図５に示すように、その鉱物資源ＭＲがバイオリーチング液ＢＬに採取されることになる。
【００４２】
なお、実際には鉱物資源ＭＲを析出する海底ＢＳは広大であり、複数箇所に存在することから、上述のようなケーソン１００および洋上ブイ２００は、一度に複数が設置される。
【００４３】
上述のような状態でケーソン１００が放置されると、そのバイオリーチング液ＢＬが海底ＢＳから析出する鉱物資源ＭＲを採取する。このとき、洋上ブイ２００では、太陽電池パネル２３０が電力を生成して蓄電池２４０に蓄積され、この蓄電池２４０に蓄積された電力でケーソン１００のイオンセンサ１１０とＣＣＤカメラ１２０とが駆動される。
【００４４】
このような駆動は、例えば、図８に示すように、毎日一回、毎週一回、毎月一回、などの一定周期で実行される(ステップＳ１−Ｙ)。このように駆動されるイオンセンサ１１０が検出するイオン濃度とＣＣＤカメラ１２０が撮像する海底ＢＳの画像とは(ステップＳ２)、検出状態情報として洋上ブイ２００の無線送信機２１０から上述の駆動周期でケーソンＩＤとともに送信される。
【００４５】
このとき、ＧＰＳ端末２２０により現在位置情報が検出され(ステップＳ３)、この現在位置情報も上述の無線送信データに付与される(ステップＳ４)。このような無線送信データは、例えば、図５および図９に示すように、無線通信衛星３３０を経由して、陸上のデータセンタ３００の無線受信機３１０で無線受信される(ステップＴ１−Ｙ)。
【００４６】
このデータセンタ３００では、図２に示すように、無線受信された無線送信データが複数のケーソン１００ごとにデータベースサーバ３２０に蓄積される(ステップＴ２)。このデータベースサーバ３２０では、例えば、検出状態情報であるイオン濃度が読み出され(ステップＴ３)、所定の閾値となる採取完了情報と比較される。
【００４７】
そして、この採取完了情報を超過したイオン濃度のケーソンＩＤが(ステップＴ４−Ｙ)、例えば、現在位置情報とともにディスプレイユニットに報知出力される(ステップＴ５)。これにより、そのケーソン１００のバイオリーチング液ＢＬが所定濃度まで鉱物資源ＭＲを採取したことが確認される。
【００４８】
また、検出状態情報である海底ＢＳの画像がディスプレイユニットに画像表示される、そこで、これを専門家が視認することでも、そのケーソン１００のバイオリーチング液ＢＬが所定濃度まで鉱物資源ＭＲを採取したことが確認される。
【００４９】
上述のようにケーソン１００のバイオリーチング液ＢＬが所定濃度まで鉱物資源ＭＲを採取したことが確認されると、図１に示すように、そのケーソンＩＤと洋上ブイ２００の現在位置情報とが鉱物回収タンカー４００に連絡される。
【００５０】
この鉱物回収タンカー４００は、連絡された現在位置情報に対応して洋上ブイ２００の位置まで移動し、図６に示すように、そのポンプバルブ４１０を洋上ブイ２００の配管１３０の取水口１３１に連結する。
【００５１】
このような状態で鉱物回収タンカー４００がポンプ機構(図示せず)を駆動することにより、ケーソン１００に収容されているバイオリーチング液ＢＬが鉱物回収タンカー４００に回収される。
【００５２】
この回収を完了した鉱物回収タンカー４００は、例えば、内蔵タンク(図示せず)を切り替えてポンプ機構を駆動することにより、他のバイオリーチング液ＢＬをケーソン１００に充填する。
【００５３】
上述のような回収作業を鉱物回収タンカー４００が複数のケーソン１００で実行することにより、特定の鉱物資源ＭＲを採取したバイオリーチング液ＢＬが高効率に回収される。
【００５４】
本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、上述のようにバイオリーチング液ＢＬを収容したケーソン１００が海底ＢＳに設置される。そのケーソン１００に搭載されているイオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０がバイオリーチング液ＢＬの状態を検出する。
【００５５】
ケーソン１００のイオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０と結線されている洋上ブイ２００が海面ＳＳに浮遊する。洋上ブイ２００に搭載されている無線送信機２１０がイオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０の検出状態情報を無線送信する。
【００５６】
無線送信される検出状態情報をデータセンタ３００の無線受信機３１０が無線受信する。無線受信された検出状態情報をケーソン１００ごとにデータベースサーバ３２０が記憶する。
【００５７】
このため、バイオリーチング液ＢＬを収容したケーソン１００を海底ＢＳの複数の位置に設置することにより、どれだけの資源が海底ＢＳの何処から回収されるかを、ケーソン１００ごとに簡単に確認することができる。
【００５８】
特に、海底ＢＳの鉱物資源ＭＲをバイオリーチング液ＢＬで回収するので、例えば、このバイオリーチング液ＢＬがケーソン１００から周囲に流出しても、深海の貴重な遺伝子の生物(図示せず)などに影響することがない。このため、極めてエコロジカルに海底ＢＳの鉱物資源ＭＲを回収することができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、バイオリーチング液ＢＬを収容したケーソン１００を海面ＳＳから投入して海底ＢＳに設置する。このため、ケーソン１００に専用のバラスト(図示せず)を搭載する必要がなく、海底ＢＳに設置された初期状態のケーソン１００にバイオリーチング液ＢＬを注入する必要もない。
【００６０】
しかも、ケーソン１００としては海底トンネルなどの工事に利用されている既存製品を流用することができる。このため、巨大なケーソンを専用に形成する必要がなく、鉱物採取システム１０００を簡単に構築することができる。
【００６１】
なお、前述のようにケーソン１００と洋上ブイ２００とは配管１３０および通電ケーブル２５０で連結されている。しかし、ケーソン１００は、数百〜数千メートルもの深海の海底ＢＳに設置される。
【００６２】
このため、上述の配管１３０および通電ケーブル２５０は長大である。このため、ケーソン１００が海底ＢＳに固定されていても、洋上ブイ２００は海面ＳＳを広範囲に移動することになる。
【００６３】
しかし、洋上ブイ２００には現在位置情報を検出するＧＰＳ端末２２０も搭載されており、無線送信機２１０は、検出状態情報と現在位置情報とを無線送信し、無線受信機３１０は、検出状態情報と現在位置情報とを無線受信し、データベースサーバ３２０は、ケーソン１００ごとに検出状態情報と現在位置情報とを記憶する。
【００６４】
このため、本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、海面ＳＳを浮遊する洋上ブイ２００の現在位置を確実に確認することができ、鉱物資源ＭＲの回収作業を迅速に実行することができる。
【００６５】
また、ケーソン１００は、鉱物資源ＭＲを析出する海底ＢＳに設置され、バイオリーチング液ＢＬは、海底ＢＳから析出する鉱物資源ＭＲを採取し、イオンセンサ１１０は、検出状態情報としてバイオリーチング液ＢＬ中の鉱物資源ＭＲのイオン濃度を検出する。
【００６６】
このため、海底ＢＳに設置されたケーソン１００のバイオリーチング液ＢＬにより採取された鉱物資源ＭＲの濃度が、データセンタ３００のデータベースサーバ３２０まで無線送信されることになる。
【００６７】
このため、データセンタ３００では、鉱物資源ＭＲを所定濃度まで採取したバイオリーチング液ＢＬのケーソン１００を遠隔から確認することができる。従って、そのケーソン１００のバイオリーチング液ＢＬを鉱物回収タンカー４００に回収させることができる。
【００６８】
さらに、ケーソン１００のＣＣＤカメラ１２０は、検出状態情報としてバイオリーチング液ＢＬにより鉱物資源ＭＲが採取される海底ＢＳの画像を撮像する。このため、撮像された海底ＢＳの画像がデータセンタ３００のデータベースサーバ３２０まで無線送信されることになる。
【００６９】
このため、データセンタ３００では、専門家が海底ＢＳの画像を確認することにより、やはり鉱物資源ＭＲを所定濃度まで採取したバイオリーチング液ＢＬのケーソン１００を遠隔から確認することができる。
【００７０】
また、本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、ケーソン１００と洋上ブイ２００とに配管１３０が連結されており、ケーソン１００の内部で鉱物資源ＭＲを採取したバイオリーチング液ＢＬを配管１３０で洋上ブイ２００から鉱物回収タンカー４００が回収する。
【００７１】
このため、ケーソン１００は海底ＢＳに設置したままバイオリーチング液ＢＬを海面ＳＳで回収することができる。さらに、このように鉱物資源ＭＲを採取したバイオリーチング液ＢＬの回収が完了したら、別種のバイオリーチング液ＢＬを鉱物回収タンカー４００から配管１３０でケーソン１００に供給することもできる。
【００７２】
従って、一つの鉱物資源ＭＲを採取するバイオリーチング液ＢＬを順次交換することにより、海底ＢＳに設置したケーソン１００を繰り返し利用して複数種類の鉱物資源ＭＲを効率的に回収することができる。
【００７３】
また、本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、洋上ブイ２００に搭載されている太陽電池パネル２３０が電力を生成し、生成された電力を蓄電池２４０が蓄電してイオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０と無線送信機２１０とＧＰＳ端末２２０とに供給する。
【００７４】
このため、バイオリーチング液ＢＬは鉱物資源ＭＲの採取に多大な時間が必要であるが、これを問題とすることなく、イオンセンサ１１０，ＣＣＤカメラ１２０と無線送信機２１０とＧＰＳ端末２２０とを稼働させることができる。
【００７５】
さらに、本実施の形態の鉱物採取システム１０００では、洋上ブイ２００が無線送信する各種データが無線通信衛星３３０を経由して陸上のデータセンタ３００で無線受信される。
【００７６】
このため、陸地から大幅に離反しているＥＥＺ領域にケーソン１００とともに洋上ブイ２００が設置されても、陸上のデータセンタ３００まで各種データを無線送信することができる。
【００７７】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では無線受信機３１０とデータベースサーバ３２０とが陸上のデータセンタ３００に設置されており、このデータセンタ３００から鉱物回収タンカー４００に回収指令などの各種データが無線送信されることを例示した。
【００７８】
しかし、上述のような無線受信機３１０とデータベースサーバ３２０とが鉱物回収タンカー４００に搭載されていてもよく、洋上ブイ２００と同様に海面ＳＳに浮遊する洋上センタ(図示せず)に設置されていてもよい。
【００７９】
また、上記形態ではバイオリーチング液ＢＬを収容したケーソン１００を海面ＳＳから投入して海底ＢＳに設置することにより、ケーソン１００に専用のバラストを搭載する必要がなく、海底ＢＳに設置された初期状態のケーソン１００にバイオリーチング液ＢＬを注入する必要もないことを例示した。
【００８０】
しかし、海水を収容したケーソン１００を海面ＳＳから投入して海底ＢＳに設置し、そのケーソン１００に配管１３０からバイオリーチング液ＢＬを注入してもよい。この場合、沈降させるケーソン１００の底面開口をカバー部材１４０で密閉する必要がなく、海底ＢＳに設置されたケーソン１００からカバー部材１４０を取り外す必要もない。
【００８１】
さらに、上記形態では鉱物回収タンカー４００が配管１３０からケーソン１００のバイオリーチング液ＢＬを回収してから、新規のバイオリーチング液ＢＬを配管１３０からケーソン１００に注入することを例示した。
【００８２】
しかし、ケーソン１００と洋上ブイ２００とに二本の配管(図示せず)を並列に連結しておき、一方の配管からケーソン１００のバイオリーチング液ＢＬを回収しながら、他方の配管からケーソン１００に新規のバイオリーチング液ＢＬを注入してもよい。
【００８３】
この場合、一対の配管をケーソン１００の上部と下部とに連結しておき(図示せず)、比重が小さいバイオリーチング液ＢＬをケーソン１００の上部の配管から回収するとともに比重が大きい新規のバイオリーチング液ＢＬを下部の配管から注入する、または、比重が大きいバイオリーチング液ＢＬをケーソン１００の下部の配管から回収するとともに比重が小さい新規のバイオリーチング液ＢＬを上部の配管から注入することにより、新規のバイオリーチング液ＢＬの混入を抑制しながら鉱物資源ＭＲを採取したバイオリーチング液ＢＬを良好に回収することもできる。
【００８４】
さらに、上記形態ではケーソン１００にイオンセンサ１１０とともにＣＣＤカメラ１２０が搭載されていることを例示した。しかし、このＣＣＤカメラ１２０の搭載を省略することも可能である。
【００８５】
また、上記形態ではケーソン１００のイオンセンサ１１０およびＣＣＤカメラ１２０と洋上ブイ２００の無線送信機２１０およびＧＰＳ端末２２０とが、毎日一回などの周期で自動的に稼働することを例示した。
【００８６】
しかし、洋上ブイ２００に常時稼働する無線受信機を搭載しておき、データセンタ３００から遠隔操作によりケーソン１００のイオンセンサ１１０や洋上ブイ２００の無線送信機２１０などを稼働させてもよい。
【００８７】
この場合、ケーソン１００のイオンセンサ１１０や洋上ブイ２００の無線送信機２１０などをデータセンタ３００の所望のタイミングで稼働させることができるので、鉱物資源ＭＲごとに所用時間が相違する確認作業を効率化することが期待できる。
【００８８】
さらに、上記形態ではケーソン１００と洋上ブイ２００とが一対一に連結されていることを例示した。しかし、一個の洋上ブイ２００に複数のケーソン１００が連結されていてもよい。この場合、鉱物資源ＭＲを析出する広大な海底ＢＳに複数のケーソン１００を設置しても、その複数のケーソン１００に一個の洋上ブイ２００で対応することができる。
【００８９】
また、上記形態では洋上ブイ２００に電力生成手段として、太陽光で電力を生成する太陽電池パネル２３０が搭載されていることを例示した。しかし、このような電力生成手段として、波浪で電力を生成する機構、干満差で電力を生成する機構、海底ＢＳと海面ＳＳとの温度差で電力を生成する機構、等が搭載されていてもよい(何れも図示せず)。
【００９０】
同様に、海底ＢＳと海面ＳＳとの温度差で電力を生成する機構、海流で電力を生成する機構、海底熱水鉱床の温度で電力を生成する機構、等が電力生成手段としてケーソン１００に搭載されていてもよい(何れも図示せず)。
【００９１】
また、上記形態では、事前に鉱物資源ＭＲの存在がマッピングされている海底ＢＳにケーソン１００が設置され、ケーソン１００ごとに実際の鉱物資源ＭＲの検出状態情報を結果記憶手段が記憶することのみ例示した。
【００９２】
しかし、上述のように記憶されたケーソン１００ごとの検出状態情報から鉱物資源ＭＲの実際の採取状態を新規にマッピングする資源マッピング部(図示せず)を、データセンタ３００のデータベースサーバ３２０が有してもよい。
【００９３】
このように作成される鉱物資源マップ(図示せず)は、実際の鉱物資源ＭＲの採掘可否状態を反映しているので、例えば、より効率的な鉱物資源ＭＲの採掘などに利用することができる。
【００９４】
さらに、上述のように鉱物資源ＭＲの存在がマッピングされている従来の鉱物資源マップと、実際の採掘状況を反映した新規の鉱物資源マップとを、比較することにより、例えば、鉱物資源ＭＲが多量に埋蔵されていると予想されていた地域から実際には少量の鉱物資源ＭＲしか採掘されないことや、鉱物資源ＭＲが少量しか埋蔵されていないと予想されていた地域から実際には多量の鉱物資源ＭＲが採掘されること、などの判明が期待される。
【００９５】
さらに、上記形態ではバイオリーチング液ＢＬが充分なイオン濃度まで鉱物資源ＭＲを採取したときに、これがイオンセンサ１１０やＣＣＤカメラ１２０の検出状態情報としてデータセンタ３００のデータベースサーバ３２０まで無線送信されると、その検出状態情報に基づいて、鉱物回収タンカー４００がバイオリーチング液ＢＬの回収作業を実行することを例示した。
【００９６】
しかし、バイオリーチング液ＢＬの流出や死滅などがイオンセンサ１１０やＣＣＤカメラ１２０の検出状態情報としてデータベースサーバ３２０まで無線送信されると、その検出状態情報に基づいて、鉱物回収タンカー４００がバイオリーチング液ＢＬの補充や交換などのメンテナンス作業を実行するようなことも想定できる。
【００９７】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１００    ケーソン
１１０    イオンセンサ
１２０    ＣＣＤカメラ
１３０    配管
１３１    取水口
１４０    カバー部材
２００    洋上ブイ
２１０    無線送信機
２２０    ＧＰＳ端末
２３０    太陽電池パネル
２４０    蓄電池
２５０    通電ケーブル
３００    データセンタ
３１０    無線受信機
３２０    データベースサーバ
３２１    無線受信手段
３２２    情報記憶手段
３２３    情報比較手段
３２４    情報出力手段
３３０    無線通信衛星
４００    鉱物回収タンカー
４１０    ポンプバルブ
１０００    鉱物採取システム
ＢＬ    バイオリーチング液
ＢＳ    海底
ＭＲ    鉱物資源
ＳＳ    海面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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